高考热点11　B、Al原子的缺电子结构

高考热点11B、Al原子的缺电子结构

B和Al元素所有价电子拆开成键后,仍然不满足8电子稳定结构,因此为缺电子原子。缺电子

原子形成的共价化合物容易接受共用电子对形成配位键。典型的物质有AlCl3、B(OH)3、Al(OH)3等。

1.AlCl3的结构与性质

(1)AlCl3熔点、沸点都很低,且会升华,易溶于乙醚等有机溶剂,因为它是一种共价型化合物。熔化的

AlCl3不易导电,AlCl3晶体属于分子晶体,故制备铝时不用AlCl3电解。

(2)AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时,都以AlCl3二聚分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝

3

原子的缺电子结构。AlCl3二聚分子结构示意图如图,其中每个铝原子均为sp杂化,各有1条空的轨

道,氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在,桥式氯原子在

与其中一个铝原子成σ键的同时,与另一个铝原子的空轨道发生配位,形成σ配位键。

--

(3)AlCl3能与Cl生成AlC:AlCl3(aq)+Cl(aq)===AlC(aq)

−−

4-4

(4)与Al2Cl6类似,AlC、Nla3AlF6、[Al(OH)4]中均存l在配位键。

−

2.硼酸的结构和性质l4

硼酸,是一种无机化合物,化学式为H3BO3,为白色结晶性粉末,有滑腻手感,无气味,大量用于玻璃工业,

可以改善玻璃制品的耐热、透明性能,提高机械强度,缩短熔融时间,也可用作防腐、消毒剂。

硼酸是一元极弱酸,其酸性来源不是本身给出质子,由于硼是缺电子原子,能加合水分子的氢氧根离

子,而释放出质子。利用这种缺电子性质,加入多羟基化合物(如甘油醇和甘油等)生成稳定配合物,以

-+

强化其酸性。硼酸显酸性原因:H3BO3+H2O[B(OH)4]+H。

热点训练

1.(2024·天津阶段练)BF3(三氟化硼)熔点-127℃,沸点-100℃,水解生成H3BO3(硼酸,结构如图)和

HBF4(氟硼酸),与氨气相遇立即生成白色的BF3·NH3(氨合三氟化硼)固体。下列说法不正确的是()

A.BF3和B中心硼原子杂化方式不同

−

B.1molH3BF4O3晶体含有6mol氢键

C.酸性:H3BO3<H2CO3<HNO3

D.BF3·NH3结构式为

答案B

解析BF3中心原子价层电子对数为3+(3-3×1)=3,B中心原子价层电子对数为(3+1-4×1)=4,

1−1

4

二者中心硼原子杂化方式不同,故A正确2;1个H3BO3F参与6个氢键的形成,每个氢4键+形2成于两个硼

酸分子之间,则1molH3BO3晶体中含有6mol×=3mol氢键,故B错误;非金属性是氮大于碳,碳大于

1

3

硼,所以最高价含氧酸的酸性是HNO3>H2CO3>H23BO3,故C正确;NH3中N原子为sp杂化,N原子上

2

有一个孤电子对,BF3中B原子为sp杂化,杂化轨道与F原子形成3个共价键,故有一个2p空轨道,

与NH3形成配位键,BF3·NH3结构式为,故D正确。

2.(2024·上海阶段练)硼酸(H3BO3)为一元弱酸,广泛用于玻璃、医药等工业。已知:Al(OH)3+H2O

-+

[Al(OH)4]+H,则H3BO3的电离方程式为。

酸性:H3BO3Al(OH)3(填“>”或“<”)。

-+

答案H3BO3+H2O[B(OH)4]+H>

-

解析硼酸(H3BO3)为一元弱酸,根据已知条件,则H3BO3的电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]

+

+H;H3BO3为一元弱酸,而氢氧化铝属于两性氢氧化物,所以硼酸的酸性强于氢氧化铝。

3.(2024·上海卷)已知AlBr3可二聚为如图所示的二聚体:

该二聚体中存在的化学键类型为。

A.极性键B.非极性键

C.离子键D.金属键

将该二聚体溶于CH3CN中生成[Al(CH3CN)2Br2]Br(结构如图所示),已知配离子的结构为四面体形,则

其中心原子的杂化方式为,其中配体是;1mol该配合物中有

molσ键。

Br-

3-

答案AspCH3CN、Br14

解析根据该二聚体的结构可知,Br和Al以极性共价键相连,故A符合题意。根据配离子的结构为

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